不同立地环境对芳樟精油产量及质量的影响

苏宝川

(泉州市国有林场发展中心，福建 泉州 362000)

樟树(Cinnamomumcamphora)隶属于樟科(Lauraceae)樟属(Cinnamomum)，是我国热带、亚热带地区常绿阔叶林的优势树种，有着重要的用材、经济和生态用途[1-3]。芳樟(Cinnamomumcamphoravar.LinalooliferaFujita)是香樟的变种[4]，其枝叶精油主含成分为芳樟醇[5]，是芳香醇精油生产的原料。精油利用是芳樟生产与发展中的重要价值所在，如何促进油用芳樟林高效培育，提高精油产量和品质是当前需要解决的问题。

樟树精油成分及含量受多种因素的影响，不但因品种、品系(无性系)的不同而异[6-8]，也因采收时间而变化[9]，并且不同的立地条件及人为措施对樟树精油含量和芳樟醇含量也有明显的影响[10-11]。此外，泉州市明道农林开发有限公司经认证的、仿自然栽培的、高品质的芳樟精油价格(45～50万元·t-1)也远高于人工大量施用化肥的低质芳樟精油价格(7～12万元·t-1)。因此，回归探索立地环境、农资及耕作措施对植物生长的影响，成为当前研究重要的问题。本研究探索了芳樟生长的高效培育立地条件及措施，旨在提高油用芳樟林的经营效益，为芳樟林的可持续经营提供参考。

1 样地概况

福建省安溪半林国有林场位于福建省安溪县东南部，北纬24°55′—25°00′、东经117°57′—118°01′，海拔250～1100 m。样地所在区域受亚热带季风型气候影响，夏季高温多雨，冬季温和湿润，年均气温18～19 ℃，最高气温39 ℃，最低气温0 ℃，全年无霜期260 d，年均降水量1600～1800 mm。试验地为桉树采伐迹地，坡度较缓，土层疏松，地力较肥沃，适合芳樟种植。

于2017年引种芳樟“MD1”共30 hm2。水平带穴状整地，株行距1.2 m×1.2 m，穴规格为50 cm×40 cm×30 cm，挖明穴、每穴施复合肥基肥2 kg，然后回少部分表土。4月，采用半年生的容器苗(营养袋口径6 cm、高8 cm，采用主要成分为泥炭、椰糠、珍珠岩和腐殖质的蔬菜育苗基质)造林，苗高(22±1) cm，地径4～6 mm。造林当年进行2次除草和松土，第1次在5—6月，第2次在9—10月。以后每年进行2次除草和松土，第1次在4—5月进行，清理杂草后离树头20～30 cm处挖小穴追施有机肥和复合肥0.15 kg·穴-1；第2次在9—10月进行除草和松土。

选择经营水平一致，林相比较整齐的地段，在东南、西北2个坡向的上、中、下坡位，分6个类别设置样地，标记为Ⅰ—Ⅵ；每个类别按20 m×20 m设3个重复标准地，标准地四周设置3 m左右的缓冲带。在标准地内每株检测。样地概况见表1。

表1 样地概况

2 试验材料与方法

2.1 植物生长量及芳樟醇含量测定

于2018年11月测定植物生长量及芳樟醇含量。幼树生长与生物量指标：用游标卡尺在距地面1.5 cm测量地径，用卷尺测量植株株高，用卷尺测量树冠东西、南北两端长度并求出平均值。在Ⅰ—Ⅱ 6个类别的标准地中，按每个标准地1棵的方式确定标准株。采集样品时，标准株连根挖起，分别将根、枝、叶等洗净，称重；带回实验室烘干，测定含水率；根据含水量，计算出不同树体部位生物量及总生物量；并保存植株各部位样品，待测其它指标。挥发油提取及芳樟醇含量测定参考倪林等[12]的测定方法。

2.2 土壤养分测定

于2018年11月采集土壤测定土壤养分。用100 cm3不锈钢环刀取原状土样，每土层3次重复，带回室内测定土壤物理性质；同时，各土层采集土壤混合样约500 g带回室内风干，测定土壤化学性质。土壤碱解氮的测定采用碱解氮分析法[13]；土壤速效磷测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法[14]；土壤速效钾测定采用醋酸铵浸提-火焰分光光度计法[15]；全P含量的测定用碱熔-钼锑抗比色法[16]；全K含量的测定用碱熔-火焰光度法[17]。

2.3 数据处理

采用PASW 18.0和Excel 2007进行数据处理。

3 结果与分析

3.1 坡向对芳樟生物量及产油品质的影响

从表2可见，芳樟的地径，东南坡显著大于西北坡，以东南下坡位的地径最大，为2.7 cm；最差的是西北上坡位，为0.9 cm。平均株高，东南坡92.7cm，西北坡仅71.3 cm。冠幅，东南坡平均达到81.2 cm，西北坡仅63.3 cm。综上，说明坡向是影响芳樟生长的重要因子，东南坡比西北坡更适宜种植芳樟。

不同坡向的芳樟林分生物量有明显差异。东南坡向上、中、下坡的地上生物量分别为7343.28、7665.67、8225.37 kg·hm-2，平均为7744.77 kg·hm-2；而西北坡向上、中、下坡的地上生物量分别为3598.51、3649.25、4273.13 kg·hm-2，平均为3840.30 kg·hm-2。由此可见，芳樟的平均生物量，东南坡向比西北坡向高出3904.47 kg·hm-2。

不同坡向对芳樟枝叶含油率、产油量和精油中芳香醇含量的影响较大。东南下坡位产油量最高，达到175.80 kg·hm-2；西北上坡位最低，仅76.57 kg·hm-2；东南坡平均产油量168.15 kg·hm-2，西北坡平均产油量仅81.80 kg·hm-2。东南下坡位的精油含醇率最高，为93.39%；西北中坡位精油含醇率最低，仅86.12%；东南坡平均精油含醇率为90.43%，西北坡平均精油含醇率为89.09%。东南坡平均芳樟醇含量为152.14 kg·hm-2，西北坡平均芳樟醇含量为72.88 kg·hm-2。说明坡向对精油产量和品质的影响颇大，东南坡优于西北坡。

表2 2年生芳香樟生长及精油品质分析

3.2 坡位对芳樟生长及产油品质的影响

对西北坡、东南坡不同坡位的芳樟生长量(表2)分析发现，东南坡，芳樟的地径和树高均为下坡位显著大于中坡位、上坡位，地径最大达到2.74 cm，最小的仅1.69 cm；树高最高达到109 cm，最低仅80 cm；冠幅差异也较大，最大冠幅为88.6 cm，最小为70.3 cm。而西北坡，芳樟的株高在上、中、下坡位间差异不显著，以中坡位的株高最高(76 cm)，上坡位最小(66 cm)；芳樟的地径中、下坡显著大于上坡，以中坡位最大(1.31 cm)，上坡位最小(0.87 cm)；冠幅下坡位显著大于中、上坡位。综上，在东南坡种植芳樟，下坡位的各项平均指标要优于中坡位、上坡位；而在西北坡，芳樟的生长指标在不同坡位之间的差异性较小。

在坡向相同的情况下，生物量下坡位的均要高于中坡位、上坡位，这可能是随着坡位的下降土壤有机物质积累丰富且水分充足，有利于幼树的生长。但芳樟的含油量在不同坡位间均无显著差异，在东南坡，上坡位的含油量高于中、下坡位，原因是东南坡的上坡位受到阳光的直射，光照强度大，温度较高，使得含油量增高。平均精油得率和芳樟醇含量，上、中、下坡分别为24.5、24.2、23.4 mL·kg-1和88.74%、89.08%、92.46%。由此可见，高坡位强光照可以提高得油率；下坡位水肥条件好，精油含醇率较高。

3.3 芳樟生长性状与土壤养分的相关性

土壤是植物生长发育的基础，提供植物所需的各种养分。6个样地土壤测定结果见表3。速效钾含量从高到低依次为：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅴ>Ⅳ；速效磷含量从高到低依次为：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅵ>Ⅴ>Ⅳ，其中样地Ⅱ的速效磷含量显著高于其它5个样地；全钾、全磷含量均为样地Ⅰ最高，与其它样地差异显著；全钾含量样地Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ间无显著性差异；全磷含量样地Ⅱ与Ⅳ、样地Ⅴ与Ⅵ无显著性差异。

表3 土壤理化性质分析

土壤养分与植物的生长发育密切相关，对各试验样地的土壤养分含量与芳樟生长指标进行相关性分析，结果见表4。芳樟的株高与土壤速效钾含量有极显著的相关性(α=0.01)；地径与土壤速效钾含量有极显著的相关性(α=0.01)，与土壤全钾含量在α=0.05水平显著相关；冠幅与土壤全钾和土壤速效钾有显著的相关性(α=0.05)。这说明土壤速效钾和全钾在一定程度上对芳樟的生长有直接影响；而芳樟枝叶含油量和芳樟醇含量与土壤养分相关性不显著。

表4 土壤养分与生长指标相关性分析

4 结论与讨论

芳樟的平均树高、地径、冠幅、生物量，东南坡均显著高于西北坡。由此可见，芳樟种植在东南坡的生长速度远高于西北坡，这与芳樟属于阳性树种紧密相关，东南坡光照强度、时间和温度优于西北坡，对芳樟生长具有很大的促进作用。东南坡下坡位的幼树树高和地径与上坡位、中坡位差异显著，幼树最高达到109.0cm，最低值为80.0cm；冠幅差异也较大，最大冠幅为88.6cm，最小为70.3cm。可见下坡位有利于芳樟的生长。这可能与下坡位的土壤养分更适宜芳樟生长有关，下坡位的速效钾、碱解氮含量均较高，其中速效钾含量与芳樟的株高、地径生长呈极显著正相关关系，与冠幅呈显著正相关关系；而碱解氮则与芳樟的生长并无显著性相关关系。因此，可以通过科学施肥促进芳樟的高产。而西北坡上、中、下坡位芳樟的株高并没有表现出差异性，可能与土壤养分含量的差异不大有关。

南坡平均产油量为168.15 kg·hm-2，西北坡平均产油量仅为81.80 kg·hm-2。不同立地条件下种植芳樟对含油率影响较小，6个类别样地芳樟叶鲜样精油提取率为22.9～25.2 mL·kg-1，含油量最高的为Ⅰ号样地(东南上坡)，最差为Ⅵ号样地(西北下坡)，变化幅度较小。不同立地条件下精油的芳香醇含量差异显著，Ⅲ号样地(东南下坡)的芳香醇含量最高，说明立地条件好、光照充足是芳樟精油高产与高品质的关键。由于坡向、坡位不同导致光照、温度、风速及水肥等因子的不同[18]，其综合作用能够对芳樟的生长及品质产生较大的影响。

*：衷心感谢自然生物资源保育利用福建省高校工程中心、福建省安溪半林国有林场提供的开放课题、试验条件和各种支持。